資源簡介

銜接點11 鐵及其氧化物
初中要求 了解鐵和氧化鐵的化學性質、生鐵的冶煉方法。
高中要求 1.了解單質鐵、鐵的氧化物的性質及用途； 2.通過探究實驗，認識鐵單質與水蒸氣反應的條件； 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學性質。
回顧一、鐵的化學性質
1. 與氧氣反應：
原理：3Fe+2O2Fe3O4
現象：劇烈燃燒，火星四射,放出大量的熱，生成黑色固體
2. 與酸的反應：
原理：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
現象：反應緩慢，有少量氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色
3. 與某些鹽反應：
原理：Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
現象：鐵表面有紅色固體產生，溶液由藍色逐漸變為淺綠色。
回顧二、置換反應
1．定義：
一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應是置換反應。
2. 表達式：
A+BC→B+AC
3. 置換反應常見類型：
置換反應
新知一、鐵的單質
1．存在
A、游離態 隕鐵中的鐵以單質形態存在
B、化合態 以＋2價和＋3價化合物的形態存在
2．物理性質
純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔點為1 538 ℃。純鐵的抗腐蝕能力很強，具有良好的延展性和導熱性，導電性比銅、鋁差，能被磁鐵吸引。
3. 化學性質
鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為+2價和+3價。一般來說，鐵單質與弱氧化劑反應，產生+2價鐵；與強氧化劑反應產生+3價鐵。
（1）與非金屬單質反應
非金屬單質 化學反應方程式或現象
O2 3Fe+2O2 Fe3O4(劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體）
Cl2 2Fe+3Cl2 FeCl3（產生棕褐色煙）
S Fe+S FeS（生成黑色固體）
【歸納總結】
①Cl2將Fe氧化至最高價，即使加入過量的鐵粉參加反應也不會生成+2價的Fe;
②Fe與硫蒸汽反應，Fe被氧化成+2價，生成的是FeS，而不是+3價；Fe與碘蒸汽反應生成的是FeI2而不是FeI3 ；
③K、Ca、Na等活潑金屬在空氣中易被氧化，生成的氧化物會與空氣中的CO2、水蒸氣等繼續反應；Mg、A1與氧氣反應生成致密的氧化膜，能保護內層金屬；Fe形成的氧化物疏松，不能保護內層的鐵，形成鐵銹(Fe2O3·xH2O);銅在空氣中形成銅綠[Cu2(OH)2CO3]。
（2）與H2O反應
常溫下，鐵與H2O不反應。高溫下，鐵與水蒸氣發生反應。
實驗裝置
操作及現象 用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，反應后試管內固體仍為黑色
實驗結論 紅熱的鐵能與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
【歸納總結】
①試管中濕棉花的作用是加熱時產生水蒸氣與鐵粉反應。
②若用火柴點燃肥皂泡，可能發生的現象是聽到爆鳴聲。
③該反應體現鐵單質具有還原性。
④Fe與H2O的反應：Fe不與冷水、熱水反應，在常溫下Fe暴露在空氣中產生鐵銹(Fe2O3·xH2O)；Fe與水蒸氣在高溫時反應生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。
（3）與酸反應
酸 離子方程式或現象
稀H2SO4、HCl Fe+2H+Fe2++H2↑
稀HNO3 Fe不足 Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
Fe過量 3Fe+8H++2NO3-=Fe2++2NO↑+4H2O
濃HNO3、濃H2SO4 常溫下鈍化
【易錯點撥】
①鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時，表面會生成一層致密的氧化膜，化學上稱之為鈍化。鐵的鈍化是化學變化，而非物理變化。鈍化條件——室溫，如加熱鐵是可以反應的。
②在鐵與稀HNO3反應時，應考慮哪種物質過量然后再根據兩種物質的量分析討論判斷，根據方程式：HNO3過量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； Fe過量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
（4）與鹽反應：
鐵與硫酸銅溶液反應：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
鐵與硫酸鐵溶液反應：Fe+2Fe3+=3Fe2+
新知二、鐵的氧化物
1.性質比較
氧化物 氧化亞鐵 氧化鐵(鐵紅) 四氧化三鐵
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
顏色狀態 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色固體
鐵的價態 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液
化學性質 都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，生成相應的鹽和水
都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質
FeO不穩定，在空氣中加熱生成穩定的Fe3O4
【特別提醒】
①Fe3O4的組成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3組成的混合物，Fe3O4有固定的組成，是一種純凈物。
②由于Fe3O4與非氧化性酸反應，生成鐵鹽和亞鐵鹽，故Fe3O4不屬于堿性氧化物，而FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物。
③穩定性：FeO不穩定，Fe2O3和Fe3O4很穩定。
2.典型反應
(1)分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應的離子方程式：
①氧化亞鐵：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
②氧化鐵：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
③磁性氧化鐵：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
(2)氧化鐵與鋁粉在高溫下可發生鋁熱反應，其化學方程式為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，該反應常用于焊接鋼軌，它體現了氧化鐵的氧化性。
新知三、鐵的氫氧化物
1．物理性質
化學式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、態 白色固體 紅褐色固體
溶解性 難溶于水 難溶于水
2．化學性質
①穩定性
Fe(OH)2：不穩定，在空氣中易被氧化成Fe(OH)2，反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3，現象為白色固體變成灰綠色，最終變為紅褐色。
Fe(OH)3：不穩定，受熱易分解，化學方程式為2 Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。
②堿性
Fe(OH)2屬于二元弱堿，Fe(OH)3屬于三元弱堿，與非氧化性強酸反應的離子方程式分別為Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
3. Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備
分別由可溶性的亞鐵鹽和鐵鹽與堿反應制得，離子方程式分別為Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓。
1．（2023秋·天津河西·高一天津市海河中學校考期末）下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是
A．灼熱的Fe與Cl2反應生成FeCl2
B．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到純凈的Fe(OH)2沉淀
D．鐵與水蒸氣在高溫下反應的產物為Fe3O4和H2
【答案】D
【解析】
A．灼熱的Fe與Cl2反應生成FeCl3，A錯誤；
B．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，部分被氧化，氧化生成 Fe3O4，B錯誤；
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液生白色沉淀，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色氫氧化鐵，得不到純凈的Fe(OH)2沉淀，C錯誤；
D．鐵與水蒸氣高溫反應生成四氧化三鐵和氫氣，D正確；
答案選D。
2．（2023秋·河北邢臺·高一邢臺市第二中學校考期末）常溫下，Fe與水不發生反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應，如圖是模擬該反應的裝置，下列說法錯誤的是
A．實驗開始時應先點燃b處酒精燈，再點燃a處酒精燈
B．干燥管中裝的可以是堿石灰，用來干燥氫氣
C．在反應中生成22.4L(標準狀況下)氫氣，轉移電子數為2NA
D．收集氫氣時使用的是向下排空氣法
【答案】A
【解析】A．實驗開始時應先點燃a處酒精燈，產生的氣體排出硬質玻璃管內的空氣，再點燃b處酒精燈，防止加熱時發生爆炸，A錯誤；
B．堿石灰不與氫氣發生反應，因此可以用堿石灰干燥氫氣，B正確；
C．H2O→H2時氫元素化合價降低發生還原反應，每生成1個H2分子得到2個電子，按得失電子守恒可知，在反應中生成22.4L(標準狀況下)即1molH2，轉移電子數為2NA，C正確；
D．氫氣密度遠小于空氣可用向下排空氣法收集，由圖知，收集氫氣時使用的是向下排空氣法，D正確；
故選A。
3．（2023秋·江西宜春·高一江西省豐城中學校考期末）下列說法中正確的是
A．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱生成紅棕色粉末
B．向熱氫氧化鈉溶液中滴加飽和FeCl3溶液，制備Fe(OH)3膠體
C．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗稱鐵紅，常用于制作紅色油漆和涂料
D．工業上曾經通過反應：3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生產金屬鈉，該反應利用的原理是鐵的還原性比鈉強
【答案】C
【解析】A．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱生成黑色的四氧化三鐵，故A錯誤；
B．向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，制備Fe(OH)3膠體，故B錯誤；
C．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，Fe2O3為紅棕色固體俗稱鐵紅，常用于制作紅色油漆和涂料，故C正確；
D．工業上曾經通過反應：3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生產金屬鈉，是因為1100℃時生成鈉蒸汽，有利于反應正向進行，但鈉的還原性大于鐵，故D錯誤；
故答案為：C。
4．（2023秋·北京西城·高一北京八中校考期末）某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗，并研究反應后硬質試管中黑色固體物質的成分。下列說法正確的是
A．觀察到肥皂水中產生氣泡說明該反應中已經有氫氣生成
B．向反應后的固體加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不變紅色，說明沒有生成Fe3O4
C．向反應后的固體加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加鐵氰化鉀溶液后出現藍色沉淀，說明鐵粉未完全反應
D．排除氧氣干擾的條件下，將反應后的固體用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后變紅色，說明黑色固體中可能有Fe3O4
【答案】D
【解析】A．在導管末端會產生大量的肥皂泡，用燃著的火柴靠近肥皂泡，有爆鳴聲才能說明是氫氣，故A錯誤；
B．若滴加KSCN溶液后不變紅色，說明不含三價鐵離子，但由于鐵粉能把三價鐵離子還原成二價鐵離子，不能確定黑色粉末是否含有Fe3O4，故B錯誤；
C．若滴加鐵氰化鉀溶液后出現藍色沉淀，說明含有二價鐵離子，不能確定二價鐵離子來自鐵粉還是Fe3O4，故C錯誤；
D．若滴加KSCN溶液后變紅色，說明含三價鐵離子，說明黑色固體中可能有Fe3O4，故D正確；
故選D。
5．（2023·河南許昌·高一期末）某廢舊金屬材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、A12O3、CuO等，現利用下列工藝流程回收部分金屬及金屬化合物：
已知：綠礬為FeSO4 7H2O。下列說法中錯誤的是
A．焙燒過程中金屬單質轉化成了對應的氧化物
B．操作I使用到的玻璃儀器有玻璃棒、小燒杯和漏斗
C．酸浸2發生的反應為Fe+Cu2+=Fe2++Cu
D．操作III的方法是蒸發濃縮、冷卻結晶
【答案】C
【分析】廢舊金屬材料在焙燒過程中，金屬被氧化為氧化物，再加入NaOH溶液，A12O3與NaOH溶液反應生成NaAlO2,過濾，得到濾渣Fe2O3、FeO、Fe3O4、CuO，向濾渣中加入硫酸，向溶液中加入過量鐵粉，過濾，向濾渣中加入硫酸，鐵溶解變為硫酸亞鐵。
【解析】A．Fe、Cu、Al在焙燒過程中會生成對應的氧化物，故A正確；
B．操作I是過濾，則使用到的玻璃儀器有玻璃棒、小燒杯和漏斗，故B正確；
C．酸浸2是Fe、Cu混合物中Fe和硫酸反應，其發生的反應為Fe+2H+=Fe2++ H2↑，故C錯誤；
D．操作III是濾液II變為綠礬，其方法是蒸發濃縮、冷卻結晶，故D正確。
6．（2022年四川省巴中市巴州區期末）物質分類與轉化是學習化學的重要方法，如圖為鐵及其化合物的“價一類”二維圖，請回答：
（1）填寫二維圖中缺失的類別A___________和化學式B___________，物質B的顏色為___________。
（2）利用下述反應可實現轉化①：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O，用單線橋法標注電子轉移情況______________________________________________________________，并指明氧化劑：___________(填化學式)。
（3）結合二維圖中信息推測在轉化②中FeO42－表現的性質為_________(填“還原性”或“氧化性”)。
（4）向FeCl2溶液試管底部加入NaOH溶液，放置一段時間后。觀察到的實驗現象為___________________________________________________________________________________。
【答案】
（1）單質 Fe2O3 紅棕色
（2） ClO－
（3）氧化性 （4）有白色絮狀沉淀生成，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色沉淀
【解析】（1）根據二維圖，Fe為單質，即A為單質，B為氧化物，且Fe元素為價態為＋3價，即B的化學式為Fe2O3；Fe2O3為紅棕色固體；（2）Fe(OH)3中Fe的化合價由＋3價升高為＋6價，ClO－中Cl的價態由＋1降低為－1價，用單線橋表示形式為；氧化劑為ClO－；（3）轉化②中Fe的化合價由＋6價降低為＋3價，高鐵酸根離子表現氧化性；故答案為氧化性；（4）FeCl2與NaOH溶液反應生成白色絮狀沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，現象為：有白色絮狀沉淀生成，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色沉淀。
1．（2023年北京清華大學附中期末）常溫下，下列溶液可用鐵質容器盛裝的是
A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．濃硝酸 D．濃鹽酸
【答案】C
【解析】能用鐵質容器盛裝的物質不能溶解鐵。
A項，稀硝酸可將鐵溶解為硝酸鹽溶液，因此不能用鐵質容器盛裝，錯誤；B項，鐵可以被稀硫酸溶解，反應生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，因此不能用鐵質容器盛裝，錯誤；C項，濃硝酸能使鐵鈍化，化學反應只發生在鐵表面，但不是將鐵溶解，因此能用鐵質容器盛裝，正確；D項，濃鹽酸可以將鐵溶解為氯化亞鐵溶液，因此不能用鐵質容器盛裝，錯誤。
2．（2022年貴州省銅仁市期末）我國科學家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國發現號航天飛機升入太空，開始了探索宇宙中是否存在“反物質”和“暗物質"的研究工作。根據所學的知識推測制造阿爾法磁譜儀核心部件的材料是
A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4
【答案】D
【解析】制造阿爾法磁譜儀的核心部件的材料是一種具有磁性的物質，在鐵的各種化合物中，只有四氧化三鐵是具有磁性的物質，其他均不具有磁性。答案選D項。
3．（2023年四川省達州市期末）實驗室可用圖裝置制備Fe(OH)2。下列說法不正確的是
A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸
B．實驗前可在FeSO4溶液上面加一層煤油
C．得到的Fe(OH)2為紅褐色固體
D．實驗結束后的膠頭滴管，要先用鹽酸浸泡，再用水洗
【答案】C
【解析】如圖，利用NaOH溶液與FeSO4溶液反應得到Fe(OH)2和Na2SO4，Fe(OH)2易被空氣氧化。
A項，FeSO4和Fe(OH)2中鐵元素呈＋2，易被氧化，故配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸，除去水中溶解的氧氣，正確；B項，實驗前可在FeSO4溶液上面加一層煤油，浮在水面上，可隔絕空氣，正確；C項，得到的Fe(OH)2為白色固體，錯誤；D項，實驗結束后的膠頭滴管含堿性溶液，要先用鹽酸浸泡，再用水洗，正確。
4．（2023年北京市西城區期末）紅熱的鐵與水蒸氣反應，產物是
A．FeO、H2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、H2
【答案】C
【解析】紅熱的鐵與水蒸氣反應3Fe＋4H2O(g)Fe3O4 ＋4H2，反應的產物為Fe3O4和H2，故選C項。
5．（2023年河南省洛陽市期末）下列物質中，在一定條件下與鐵反應，且鐵元素的化合價能變為＋3價的是
A．氯化鐵溶液 B．硫酸銅溶液 C．氯氣 D．稀鹽酸
【答案】C
【解析】A項，氯化鐵溶液與鐵反應生成氯化亞鐵，鐵元素變為＋2價，不符合題意；B項，鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，鐵元素變為＋2價，不符合題意；C項，氯氣具有強氧化性，把變價金屬氧化為最高價，鐵與氯氣加熱反應生成氯化鐵，鐵元素變為＋3價，符合題意；D項，鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，鐵元素變為＋2價，不符合題意。
6．（2023年河北省保定市期末）某實驗興趣小組同學采用如圖所示裝置制備Fe(OH)2，下列說法錯誤的是
A．實驗開始前，應檢查裝置氣密性
B．氣體a的主要成分為氫氣
C．為了制備較純的Fe(OH)2，應打開K1，關閉K2，將裝置內的氣體盡可能趕出去
D．盛裝稀鹽酸的儀器使用前要檢查是否漏液
【答案】C
【解析】鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，開始實驗時打開K2，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，再關閉K2，利用壓強差將氯化亞鐵溶液壓至氫氧化鈉溶液中生成Fe(OH)2沉淀；
A項，由于Fe(OH)2易被氧化，該實驗關鍵是隔絕氧氣，且鐵和稀鹽酸反應生成氫氣，則實驗開始前，應檢查裝置氣密性，正確；B項，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，氣體a的主要成分為氫氣，正確；C項，開始實驗時打開K2，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，錯誤；D項，為方便控制反應進度，盛裝稀鹽酸的儀器分液漏斗使用前要檢查是否漏液，正確。
7．（2023秋·山東菏澤·高一統考期末）利用下列裝置(夾持裝置省略)進行實驗，能達到實驗目的的是
A．制備干燥純凈的 B．驗證鐵與水蒸氣能發生反應 C．檢驗溶液是否變質 D．測定新制氯水的
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．NO在空氣中和O2反應生成NO2，故應該用排水法收集，A錯誤；
B．鐵和水蒸氣加熱條件生成四氧化三鐵和氫氣，肥皂液有氣泡產生，B正確；
C．硝酸能把亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，加入氯化鋇溶液會產生白色沉淀硫酸鋇，無法判斷亞硫酸鈉是否變質，C錯誤；
D．新制的氯水中有次氯酸，具有氧化性，能使pH試紙褪色，無法用試紙測pH，D錯誤；
故答案為：B。
8．（2023秋·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學校考期末）下列關于鐵的性質的描述中，不正確的是
A．具有還原性，易被氧化 B．高溫下能與水蒸氣反應產生氫氣
C．能在氯氣中燃燒產生棕黃色的煙 D．鐵的氧化物均能溶于水且與水發生反應
【答案】D
【解析】A．鐵單質處于鐵元素化合價最低價，具有還原性，易被氧化，故A正確；
B．鐵與水蒸氣在高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，故B正確；
C．鐵與氯氣反應生成氯化鐵，有棕黃色煙產生，故C正確；
D．鐵的氧化物均不溶于水且不能與水發生反應，故D錯誤；
故選：D。
9．（2023秋·四川成都·高一成都七中校考期末）向氧化鐵、氧化銅、鐵、銅的混合粉末中加入過量的稀鹽酸，充分反應后，仍有紅色粉末存在，則關于溶液中陽離子的判斷正確的是
A．只有和 B．一定有、，可能有
C．一定有，可能有 D．只有
【答案】C
【分析】最后剩余的紅色粉末一定是Cu，Fe2O3、CuO和鹽酸反應生成Fe3+和Cu2+，且氧化性：Fe3+>Cu2+，還原性：Fe>Cu，結合物質的氧化性、還原性強弱判斷反應的可能性。
【解析】A．當銅全部析出時，不存在Cu2+，故A錯誤；
B．由于紅色粉末是Cu，所以溶液當中肯定沒有Fe3+，故B錯誤；
C．由于氧化性：Fe3+>Cu2+，無論是和Fe反應，還是和Cu反應，溶液中一定存在Fe2+，當Fe過量時，不存在Cu2+，當Fe不足時，有Cu2+，故C正確；
D．由C分析可知，溶液中可能還有Cu2+，故D錯誤；
故選：C。
10．（2023秋·吉林·高一統考期末）富脂食品密封保存往往需要在包裝袋內裝一小包脫氧劑(有效成分是還原鐵粉)，某小組為探究脫氧劑中鐵粉是否變質，取少量樣品溶于稀鹽酸，再進行下列實驗，下列有關實驗現象和結論的說法錯誤的是
A．若加鹽酸時有氣體產生，不能證明脫氧劑未變質
B．若滴加KSCN溶液，無明顯變化，再滴加氯水顯血紅色，則證明脫氧劑未變質
C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，則證明脫氧劑已變質
D．若加入銅粉充分反應后，溶液呈藍色，則證明脫氧劑已變質
【答案】B
【解析】A．若加鹽酸時有氣體產生，說明樣品中還有鐵粉，不能證明脫氧劑未變質，可能部分變質，A正確；
B．若滴加KSCN溶液，無明顯變化，說明加入鹽酸后的溶液中沒有Fe3+，這可能是發生了Fe+2Fe3+=3Fe2+，再滴加氯水顯血紅色，故不能證明脫氧劑未變質，B錯誤；
C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，說明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+，所以證明脫氧劑已變質，C正確；
D．若加入銅粉充分反應后，溶液呈藍色，說明加入鹽酸后的溶液中含有Fe3+，發生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，證明脫氧劑已變質，D正確；
故選B。
11．（2023秋·廣東潮州·高一統考期末）下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是
A．鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成
B．紅熱的鐵絲與水蒸氣反應，得到的含鐵化合物是四氧化三鐵
C．鐵的化學性質比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態存在
D．鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產物鐵元素的化合價均為＋3價
【答案】B
【解析】A．鐵與氯氣反應無論氯氣過量與否都會生成氯化鐵，A錯誤；
B．紅熱的鐵絲與水蒸氣在高溫下反應，產生Fe3O4和H2，所以得到的含鐵化合物名稱是四氧化三鐵，B正確；
C．鐵的性質很活潑，以化合態存在，但在隕鐵之中，鐵是以單質存在的，C錯誤；
D．鐵在純氧中燃燒產物是Fe3O4，其中鐵的化合價有+2價和+3價兩種價態，D錯誤；
故選B。
12．（2023秋·新疆昌吉·高一新疆昌吉回族自治州第二中學校考期末）下列有關鐵、鐵礦石與鐵的氧化物的說法正確的是
A．在自然界中，不可能有游離態的鐵存在
B．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗稱鐵紅
C．FeO不穩定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3
D．鐵的氧化物能與酸反應生成鹽和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性氧化物
【答案】B
【解析】A．在地球上，沒有游離態的鐵存在，但星球爆炸產生的隕鐵中，含有游離態的鐵，A不正確；
B．磁鐵礦的主要成分是磁性氧化鐵，化學式為Fe3O4，赤鐵礦俗稱鐵紅，其主要成分是Fe2O3，可用于生產紅色顏料和紅色油漆，B正確；
C．FeO中Fe2+具有還原性，性質不穩定，在空氣中加熱易被氧化成Fe3O4，C不正確；
D．Fe2O3、FeO與酸反應都生成鹽和水，二者都是堿性氧化物，但Fe3O4與酸反應生成兩種鹽，不屬于堿性氧化物，D不正確；
故選B。
13．(2023桂林高一檢測)下列各項物質間的轉化不能通過反應一步完成的是
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
【答案】D
【解析】A、Fe與O2點燃可得到Fe3O4，能一步反應完成，A不符合題意；
B、Fe與Cl2點燃可得到FeCl3，能一步反應完成，B不符合題意；
C、Fe與鹽酸反應可得到FeCl2，能一步反應完成，C不符合題意；
D、Fe不能一步反應生成Fe(OH)3，D符合題意。
14．(2023上海高一檢測)下列有關鐵的氫氧化物的說法中，錯誤的是
A．Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩定，在空氣中易被氧化為紅褐色固體
B．Fe(OH)2具有還原性，在空氣中易被氧化為Fe(OH)3
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不穩定性，受熱能分解
D．Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能產生丁達爾效應
【答案】A
【解析】Fe(OH)2是一種白色固體，不穩定，具有還原性，在空氣中易被氧化為紅褐色固體Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，A錯誤、B正確；Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不穩定性，受熱能分解為氧化物和水，C正確。
15. （2023北京北師大實驗中學高一期末）下列物質放置在空氣中，因發生氧化還原反應而變質的是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】
A、氫氧化亞鐵和空氣中的二氧化碳以及水蒸氣反應生成氫氧化鐵，鐵和氧元素化合價改變，是氧化還原反應，A正確；
B、氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，反應中沒有化合價的變化，不是氧化還原反應，B錯誤；
C、氧化鈉和空氣中的水反應生成氫氧化鈉時，反應中沒有化合價的變化，不是氧化還原反應，C錯誤；D、碳酸鈉不與空氣中的物質反應，放置在空氣中不易變質，D錯誤。
16. （2023江西省宜春豐城中學高一期末）下列說法中正確的是
A．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱生成紅棕色粉末
B．向熱氫氧化鈉溶液中滴加飽和FeCl3溶液，制備Fe(OH)膠體
C．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗稱鐵紅，常用于制作紅色油漆和涂料
D．工業上曾經通過反應：3Fe+4 NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生產金屬鈉，該反應利用的原理是鐵的還原性比鈉強
【答案】C
【解析】A、FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱生成黑色的四氧化三鐵，A錯誤；
B、向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，制備Fe(OH)3膠體，B錯誤；
C、赤鐵礦主要成分是Fe2O3，Fe2O3為紅棕色固體俗稱鐵紅，常用于制作紅色油漆和涂料，C正確；
D、工業上曾經通過反應：3Fe+4 NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生產金屬鈉，是因為1100℃時生成鈉蒸汽，有利于反應正向進行，但鈉的還原性大于鐵，D錯誤。
17. (2023海南中學高一質檢)等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定條件下充分反應，則在相同的條件下，產生氫氣的體積比是
A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3
【答案】B
【解析】根據反應的化學方程式：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知，1 mol Fe與鹽酸反應生成1molH2，1molFe與水蒸氣反應生成molH2，故在相同條件下，產生H2的體積比是3∶4。
18. (2023聊城一中高一期末)下列實驗設計及其對應的離子方程式均正確的是
A．把鐵片插入CuSO4溶液中，驗證古代濕法冶銅：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液顯紅色，說明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入銅粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用兩種單質和一種溶液來測定Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性順序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反應：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
【答案】B
【解析】A中正確的離子反應為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；C中離子反應為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；D中Zn、Cu均能與AgNO3發生置換反應生成Ag，則不能比較Zn、Cu的活動性，D錯誤。
19. (2023山西運城高中聯合體段考)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是
A．加入KSCN溶液一定不變紅色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固體中一定含Cu
【答案】C
【解析】溶液中Fe3＋、Cu2＋均具有氧化性，且氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若加入的鐵粉是少量的，Fe3＋有剩余，加入KSCN溶液仍會變紅，但若Fe3＋有剩余，則不會有Cu置換出來，即沒有固體存在，故溶液中一定不含Fe3＋。剩余固體中一定含Cu，可能含Fe。鐵粉無論與Fe3＋還是與Cu2＋反應，均生成Fe2＋，若鐵粉是過量的，則Cu會被完全置換出來，溶液中無Cu2＋。
20. (2023云南峨山彝族自治縣第一中學高一月考)下列反應中有三價鐵生成的是( )
①鐵絲在空氣中生銹 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③將鐵片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空氣中 ⑤向FeSO4溶液中滴加雙氧水 ⑥高溫下鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
【答案】C
【解析】O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二價鐵氧化為三價鐵，Fe3O4中既含二價鐵，又含三價鐵，Cu2＋只能把Fe氧化為Fe2＋。
21. （2023北京西城北京八中高一期末）用廢鐵屑制備磁性膠體粒子，制備過程如下：
下列說法不正確的是
A．加稀H2SO4是為了使鐵溶解生成FeSO4
B．通入N2是為了防止空氣中的O2氧化Fe2+
C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為2∶1
【答案】D
【解析】廢鐵屑中加入Na2CO3溶液，使表面油脂發生水解，從而除去廢鐵屑表面的油污；加入稀硫酸將鐵溶解，生成FeSO4，加入適量H2O2，將一部分Fe2+氧化為Fe3+；加入NaOH溶液并通入N2，隔絕空氣，防止Fe2+被氧化為Fe3+，此時Fe2+、Fe3+與OH-在加熱條件下發生反應生成Fe3O4。由分析可知，加入稀H2SO4，與Fe反應生成FeSO4和氫氣，A正確；因為要制取Fe3O4，需要使溶液中Fe2+、Fe3+的物質的量滿足1:2的摩爾比，所以需防止Fe2+被空氣中的O2氧化，則通入N2是為了隔絕空氣，防止空氣中的O2氧化Fe2+，B正確；加適量的H2O2是為了將Fe2+中的三分之二部分氧化為Fe3+，以便獲得產品，C正確；在Fe3O4中，Fe2+與Fe3+的個數比為1∶2，則溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為1∶2，D錯誤。
22. （2023北京匯文中學高一期末）下列“推理或結論”與“實驗操作及現象”相符的一組是
選項 實驗操作及現象 推理或結論
A 向某固體中加入稀鹽酸，產生氣泡 該固體一定是碳酸鹽
B 鐵粉加入CuSO4溶液中，析出紅色固體 氧化性：Fe2+＞Cu2+
C 向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液變紅 該溶液中一定含有Fe2+
D 向FeCl3溶液中加入淀粉碘化鉀溶液，溶液變藍 氧化性Fe3+＞I2
【答案】D
【解析】向某固體中加入稀鹽酸，產生氣泡，該氣體可能為CO2，也可能為SO2，所以該固體可能為碳酸鹽、碳酸氫鹽、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽，A不符合題意；鐵粉加入CuSO4溶液中，析出紅色固體，表明生成Cu，發生置換反應，氧化性Cu2+＞Fe2+，B不符合題意；向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液變紅，可能原溶液中只含有Fe3+，C不符合題意；向FeCl3溶液中加入淀粉碘化鉀溶液，溶液變藍，表明發生反應2Fe3++2I-=2Fe2++I2，則氧化性Fe3+＞I2，D符合題意。
23. (2023云南峨山彝族自治縣第一中學高一月考)下列反應中有三價鐵生成的是( )
①鐵絲在空氣中生銹 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③將鐵片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空氣中 ⑤向FeSO4溶液中滴加雙氧水 ⑥高溫下鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤⑥ D．全部
【答案】C
【解析】O2、Cl2、H2O2均可把Fe或二價鐵氧化為三價鐵，Fe3O4中既含二價鐵，又含三價鐵，Cu2＋只能把Fe氧化為Fe2＋。
24. （2023天津河西海河中學高一期末）下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是
A．灼熱的Fe與Cl2反應生成FeCl2
B．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到純凈的Fe(OH)2沉淀
D．鐵與水蒸氣在高溫下反應的產物為Fe3O4和H2
【答案】D
【解析】灼熱的Fe與Cl2反應生成FeCl3，A錯誤；FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，部分被氧化，氧化生成 Fe3O4，B錯誤；向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液生白色沉淀，迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色氫氧化鐵，得不到純凈的Fe(OH)2沉淀，C錯誤；鐵與水蒸氣高溫反應生成四氧化三鐵和氫氣，D正確。
25. (2023北京師大附中高一月考)打印機使用的墨粉中含有Fe3O4。將FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加熱，可制得Fe3O4，反應如下：____Fe2＋＋____Fe3＋＋____OH－===____Fe3O4↓＋____H2O，下列分析不正確的是(　　)
A．Fe3O4具有磁性
B．反應中，Fe2＋是還原劑，Fe3＋是氧化劑
C．從左至右，反應中各物質的化學計量數依次為1、2、8、1、4
D．Fe3O4可與鹽酸反應生成Fe2＋和Fe3＋，所得兩種離子的物質的量之比為1∶2
【答案】B
【解析】Fe3O4是具有磁性的黑色晶體，A正確；反應中，各元素的化合價沒有發生改變，不是氧化還原反應，B錯誤；根據原子守恒和電荷守恒，可知配平離子方程式從左至右各物質的化學計量數依次為1、2、8、1、4，C正確；Fe3O4與鹽酸反應生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，根據反應Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，可得Fe2＋與Fe3＋兩種離子的物質的量之比為1∶2，D正確。
26. （2023上海寶山上海交大附中高一期末）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，發生反應：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，下列關于該反應說法錯誤的是
A．氧化性：Cl2>Fe3+
B．參加反應的Fe2+與Cl2的物質的量之比為1：1
C．還原性：Fe2+D．被氧化的Br-占Br-總量的一半
【答案】C
【解析】同一反應中氧化性:氧化劑>氧化產物，根據上述方程式可知，氯氣作氧化劑，鐵離子和溴單質作氧化產物，所以氧化性:Cl2>Fe3+，A正確；根據上述反應可知，參加反應的Fe2+與Cl2的物質的量之比為2:2=1:1，B正確；上述反應中，亞鐵離子全部被氧化，而溴離子有一半被氧化，所以還原性:Fe2+>Br-，C錯誤；根據溶液中溶質FeBr2的構成可知，溶液中若有2molFe，會有4molBr-，上述反應中只有2molBr-被氯氣氧化，則被氧化的Br-占Br-總量的一半，D正確。
27. （2023河北邢臺市第二中學高一期末）常溫下，Fe與水不發生反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應，如圖是模擬該反應的裝置，下列說法錯誤的是
A．實驗開始時應先點燃b處酒精燈，再點燃a處酒精燈
B．干燥管中裝的可以是堿石灰，用來干燥氫氣
C．在反應中生成22.4L(標準狀況下)氫氣，轉移電子數為2NA
D．收集氫氣時使用的是向下排空氣法
【答案】A
【解析】實驗開始時應先點燃a處酒精燈，產生的氣體排出硬質玻璃管內的空氣，再點燃b處酒精燈，防止加熱時發生爆炸，A錯誤；堿石灰不與氫氣發生反應，因此可以用堿石灰干燥氫氣，B正確；H2O→H2時氫元素化合價降低發生還原反應，每生成1個H2分子得到2個電子，按得失電子守恒可知，在反應中生成22.4L(標準狀況下)即1molH2，轉移電子數為2NA，C正確；氫氣密度遠小于空氣可用向下排空氣法收集，由圖知，收集氫氣時使用的是向下排空氣法，D正確。
28. （2023年北京市通州區期末）某同學探究鐵與水蒸氣的反應，進行了如下實驗：
下列說法中不正確的是
A．點燃酒精燈的順序是先a后b
B．濕棉花的作用是提供水蒸氣
C．由肥皂液冒氣泡證明鐵與水蒸氣發生了反應
D．不能用磁鐵將鐵粉從反應后的固體中分離出來
【答案】C
【解析】A項，為了防止Fe被熱空氣氧化，應該先點燃a處的酒精燈，使水蒸氣充滿整個試管，然后再點燃b處酒精燈，使Fe與熱的水蒸氣發生反應，故點燃酒精燈的順序是先a后b，正確；B項，濕棉花上含有大量的水分，當加熱時會產生水蒸氣與鐵發生反應，故濕棉花的作用是提供水蒸氣，正確；C項，水蒸氣進入肥皂液中也會產生氣泡，因此不能根據肥皂液冒氣泡來證明鐵與水蒸氣發生了反應，錯誤；D項，Fe與熱的水蒸氣在高溫下反應產生Fe3O4，Fe、Fe3O4都會被磁鐵吸引，故不能用磁鐵將鐵粉從反應后的固體中分離出來，正確。
29. (2023屆江蘇省南京市江寧區期中)用廢鐵屑[主要成分為Fe和鐵銹(Fe2O3)，還含有C等難溶于酸的雜質]為原料制備Fe2O3的一種實驗流程如下：
下列與流程相關的裝置或操作正確且能達到實驗目的的是
A．可在裝置甲中進行“酸浸”操作
B．按圖乙所示操作配制“酸浸”所需的3 mol·L－1 H2SO4溶液
C．用裝置丙過濾“酸浸”后所得懸濁液
D．用裝置丁灼燒Fe(OH)3固體制Fe2O3
【答案】A
【解析】由題給流程可知，向廢鐵屑中加入稀硫酸酸浸、過濾得到含有Fe2＋、Fe3＋的濾液和含有碳的濾渣；向濾液中加入氫氧化鈉溶液，在空氣中靜置、過濾得到氫氧化鐵；灼燒氫氧化鐵得到氧化鐵。
A項，由圖可知，甲裝置為固液不加熱裝置，可進行“酸浸”操作，正確；B項，配制“酸浸”所需的稀硫酸溶液時，膠頭滴管應在容量瓶的正上方，不能插入容量瓶中，錯誤；C項，過濾時，應用玻璃棒引流，防止溶液濺出，錯誤；D項，灼燒氫氧化鐵固體時，應在坩堝中進行，不能在燒杯中直接灼燒固體，錯誤。
30．（2023年湖北省襄陽市期末）紅熱的鐵與水蒸氣反應及其部分產物的驗證實驗裝置如圖所示，夾持裝置已略去，下列有關該實驗的說法錯誤的是
A．濃硫酸的作用是干燥生成的氣體
B．實驗過程中，可觀察到盛有氧化銅的硬質玻璃管中固體顏色由紅色變為黑色
C．實驗過程中，干燥管中無水硫酸銅由白色變為藍色，是由于氫氣與氧化銅反應生成的水使其變藍
D．該實驗中涉及的反應不一定均為氧化還原反應
【答案】B
【解析】A項，濃硫酸的作用為吸收氫氣中混有的水蒸氣，防止對后續實驗造成干擾，正確；B項，盛有氧化銅的硬質玻璃管中發生反應CuO＋H2Cu＋H2O，黑色的氧化銅被氫氣還原為紅色的銅，錯誤；C項，干燥管中無水硫酸銅由白色變為藍色，是由于氫氣與氧化銅反應生成的水使其變藍，發生反應CuSO4＋5H2O＝CuSO4·5H2O，正確；D項，CuSO4＋5H2O＝CuSO4·5H2O為非氧化還原反應，正確。
31．（2023年河南省洛陽市期末）下列離子方程式中，正確的是
A．鐵與鹽酸反應：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
B．氯氣與氯化亞鐵溶液反應：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3
C．氯化鐵溶液與鐵反應：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋
D．氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓
【答案】D
【解析】A項，鐵與鹽酸反應生成的是Fe2＋，離子方程式為Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑，錯誤；B項，是化學方程式不是離子方程式，離子方程式為2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，錯誤；C項，電荷沒有配平，離子方程式為2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋，錯誤；D項，氯化鐵與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉，反應的離子方程式為Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓，正確。
32．（2023年湖北省襄陽市期末）某實驗興趣小組同學采用如圖所示裝置制備Fe(OH)2，下列說法錯誤的是
A．實驗開始前，應檢查裝置氣密性
B．氣體a的主要成分為氫氣
C．為了制備較純的Fe(OH)2，應打開K1，關閉K2，將裝置內的氣體盡可能趕出去
D．盛裝稀鹽酸的儀器使用前要檢查是否漏液
【答案】C
【解析】鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，開始實驗時打開K2，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，再關閉K2，利用壓強差將氯化亞鐵溶液壓至氫氧化鈉溶液中生成Fe(OH)2沉淀。
A項，由于Fe(OH)2易被氧化，該實驗關鍵是隔絕氧氣，且鐵和稀鹽酸反應生成氫氣，則實驗開始前，應檢查裝置氣密性，正確；B項，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，氣體a的主要成分為氫氣，正確；C項，開始實驗時打開K2，產生的氫氣將裝置內空氣排盡，錯誤；D項，為方便控制反應進度，盛裝稀鹽酸的儀器分液漏斗使用前要檢查是否漏液，正確。
33．（2022年安徽省蕪湖市期末）如圖是鐵與水蒸氣反應的實驗裝置。在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨(石棉絨是耐高溫材料，與水、鐵不反應)的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下鐵與水蒸氣反應的實驗。
（1）已知該實驗反應的反應方程式為：Fe＋H2OFe3O4＋H2(請配平)_______________________________________。
（2）儀器a的名稱是___________。
（3）某同學為了研究一定時間內鐵粉的轉化率，設計了如下實驗：準確稱量一定質量的鐵粉進行反應，測量反應后生成氣體的體積，計算鐵粉的轉化率。
①該同學應該先點燃_____(填“A”或“B”)處的酒精燈(或酒精噴燈)，測量氣體體積不可以選用上圖中______(填“甲”“乙”或“丙”)裝置。
②稱取5.6 g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應一段時間。若測出的氣體體積在標準狀況下為0.448 L，則鐵粉的轉化率為_________。
（4）將硬質玻璃管中反應后的固體混合物全部取出置于燒杯中，加入足量的鹽酸溶解并過濾，為探究反應后溶液中可能的陽離子，小林同學進行如下實驗，請你將下表補充完整(已知：含Fe3＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液會變紅色，而Fe2＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色)：
步驟 現象 解釋(用離子方程式表示) 結論
Ⅰ．取樣，滴加KSCN溶液 溶液不變紅色 ①Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O ②____________ Ⅲ．反應后的溶液中陽離子為___________
Ⅱ．取樣，滴加NaOH溶液 剛開始無明顯現象，一段時間后先出現白色沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色 ①________________ ②Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ ③4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
【答案】（1）3、4、1、4 （2）干燥管 （3）①A 甲 ②15% （4）Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋ OH－＋H＋＝H2O H＋、Fe2＋
【解析】（1）根據原子守恒配平反應的方程式；（2）分析裝置圖中儀器形狀和用途判斷儀器名稱；（3）①高溫鐵和水蒸氣反應，所以裝置A處加熱產生水蒸氣，再點燃B裝置處的酒精燈，根據儀器的構造特點分析判斷；②依據鐵和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，依據反應化學方程式定量關系計算反應的鐵的質量，得到鐵的轉化率；（4）依據方程式和實驗現象分析判斷。
（1）據原子守恒可知該反應的化學方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；（2）根據裝置圖中儀器的構造可知儀器a的名稱是干燥管；（3）①高溫鐵和水蒸氣反應，所以裝置A處加熱產生水蒸氣，再點燃B裝置處的酒精燈，甲中導氣管位置錯誤，不能到達排水量氣的目的，不可以測量生成氫氣的體積，乙、丙都可以利用裝置測定生成氣體的體積；②稱取5.6 g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應一段時間。若測出的氣體體積在標準狀況下為0.448 L，生成的氣體是氫氣，物質的量為0.02 mol，依據反應的化學方程式得到反應鐵的質量為0.02 mol×＝0.015 mol，質量是0.015 mol×56 g·mol－1＝0.84 g，則鐵粉的轉化率為×100%＝15%；（4）向反應后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，溶液中不存在鐵離子，這說明鐵過量，生成的鐵離子被鐵還原生成亞鐵離子，離子方程式為Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋；取樣，滴加NaOH溶液，剛開始無明顯現象，說明鹽酸過量，首先發生中和反應，方程式為OH－＋H＋＝H2O；根據離子方程式可知有氫氧化亞鐵生成，又因為氫氧化亞鐵易被氧化，所以實驗現象是一段時間后先出現白色沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色，根據以上分析可知反應后的溶液中陽離子為H＋、Fe2＋。
34.（2023吉林高一期末）某小組同學分別探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性質。
I.探究FeCl2溶液的性質。
(1)預測FeCl2具有還原性，預測依據是_______，因此可以與酸性KMnO4溶液反應。
(2)進行如下實驗操作：
序號 操作
i 滴加NaOH溶液
ii 加入少量鋅粉
iii 滴加酸性KMnO4溶液
①i中的現象是_______。
②i中反應的化學方程式是_______。
③iii中的現象是_______。
(3)某同學認為iii中現象并不能證明Fe2+具有還原性，他的理由有二：①將酸性高錳酸鉀稀釋也可能產生該現象；②_______。
II.探究FeCl3溶液的性質。
小組同學進行如下實驗操作并觀察到對應現象：
操作
現象 溶液由棕黃色變為淺綠色 無明顯現象 溶液變為紅色，而后紅色褪去
(4)vi中滴加氯水過程中，氯水反應的離子方程式是_______。
III.小組同學探究vi中褪色原因，提出兩種假設：a.鐵離子被氧化，b.SCN-被氧化。
(5)分別向褪色后的溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，觀察到_______現象，得出結論：假設b成立。
(6)進一步預測SCN-可能被轉化為SO，通過實驗驗證了該預測，寫出實驗操作及現象_______。
【答案】
(1)FeCl2中鐵元素為+2價，化合價可以升高
(2)先出現白色沉淀，白色沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色 FeCl3+2NaOH＝Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3 高錳酸鉀溶液會褪色
(3)FeCl2中氯元素是-1價，也可能升高，具有還原性，也可能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
(4)Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
(5)滴加KSCN溶液的溶液變紅色
(6)向褪色后的溶液中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若產生白色沉淀，
【解析】（1）FeCl2可以與酸性KMnO4溶液反應，高錳酸鉀體現氧化性，FeCl2中鐵元素為+2價，化合價可以升高，表現出還原性，故答案為：FeCl2中鐵元素為+2價，化合價可以升高；
（2）FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，現象是先出現白色沉淀，白色沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色，反應的方程式為：FeCl3+2NaOH＝Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3；FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，二者發生氧化還原反應，高錳酸鉀溶液會褪色。
（3）FeCl2中氯元素是-1價，也可能升高，具有還原性，也可能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
（4）鐵粉與氯化鐵溶液反應生成氯化亞鐵，滴加KSCN溶液無現象，vi中滴加氯水過程中，氯水中的氯氣將亞鐵離子氧化，反應的離子方程式是Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+。
（5）若假設b成立，則溶液中SCN-被氧化，溶液中缺少SCN-，再滴加1滴KSCN溶液，溶液會變成紅色，故答案為：滴加KSCN溶液的溶液變紅色；
（6）若SCN-被轉化為SO，需要對SO進行檢驗，可以向褪色后的溶液中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若產生白色沉淀，則說明SCN-被轉化為SO。
35．（2023秋·云南大理·高一校考期末）為探究鐵和鐵的化合物的一些化學性質，某學生實驗小組設計了以下實驗。
(1)高溫下，讓鐵粉與水蒸氣反應，見題圖。試管中發生反應的化學方程式是___________，其中___________為氧化劑。
(2)根據圖回答問題
①往A、B溶液中分別滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色A___________、B___________。
②寫出上述過程中有關反應的化學方程式：
Fe2O3→A___________；A→B___________。
③B→C可看到的現象是___________。
④將A的飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得___________膠體；當光束通過該膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現象稱為___________效應。
【答案】
(1)Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2 H2O
(2)紅色淺綠色 Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O 2FeCl3+Fe=3FeCl2立即生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色 Fe(OH)3膠體丁達爾
【分析】由實驗裝置圖可知，濕棉花受熱產生水蒸氣，鐵粉和水蒸氣在高溫條件下反應生成四氧化三鐵和氫氣，用火柴點燃肥皂泡驗證產生氫氣；由物質的轉化關系可知，氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，則A為氯化鐵；氯化鐵溶液和鐵反應生成氯化亞鐵，則B為氯化亞鐵；氯化亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化亞鐵和氯化鈉，則C為氫氧化亞鐵。
【解析】（1）由分析可知，鐵和水蒸氣在高溫條件下反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2，反應中氫元素的化合價降低被還原，水是反應的氧化劑，故答案為：Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2；H2O；
（2）①由分析可知，A為氯化鐵，向氯化鐵溶液中滴入幾滴硫氰化鉀溶液，氯化鐵溶液與硫氰化鉀溶液反應生成硫氰化鐵，溶液會變為紅色，B為氯化亞鐵，向淺綠色的氯化亞鐵溶液中入幾滴硫氰化鉀溶液，氯化亞鐵溶液與硫氰化鉀溶液不反應，溶液顏色無變化，依然為淺綠色，故答案為：紅色；淺綠色；
②由分析可知，Fe2O3→A的反應為氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和水，反應的化學方程式為Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；A→B的的反應為氯化鐵溶液和鐵反應生成氯化亞鐵，反應的化學方程式為2FeCl3+Fe=3FeCl2，故答案為：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；2FeCl3+Fe=3FeCl2；
③由分析可知，B→C的反應為氯化亞鐵溶液和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化亞鐵白色沉淀和氯化鈉，氫氧化亞鐵與氧氣和水反應生成紅褐色的氫氧化鐵，實驗現象為立即生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色，故答案為：立即生成白色絮狀沉淀，沉淀迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色；
④由分析可知，A為氯化鐵，將氯化鐵飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得氫氧化鐵膠體；當光束通過氫氧化鐵膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現象稱為丁達爾效應，故答案為：Fe(OH)3膠體；丁達爾。
36．（2023秋·浙江金華·高一統考期末）鐵常見的化合價有0、+2、+3，某化學興趣小組利用如圖裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并檢驗產物，請回答下列問題：
(1) A、B、E三個裝置中應先點燃_________處的酒精(噴)燈，反應結束時，應先熄滅_________處的酒精(噴)燈。
(2)裝置C的作用是_________。
(3)E處的裝置可以用_________(填“甲”或“乙”)代替；實驗時應先將螺旋狀銅絲加熱，變黑后再趁熱迅速伸入該裝置中。
(4)B裝置硬質玻璃管中發生反應的化學方程式為_________。
(5)反應結束后，取B裝置硬質玻璃管中的固體物質，用足量稀鹽酸溶解得溶液X，向溶液X中加入少量KSCN溶液，無明顯現象，請解釋原因_________。放置一段時間后，溶液呈現淺紅色，請用離子方程式表示該變化的原因_________。
(6)堿性環境下Fe3+與強氧化劑作用可以生成FeO，完成并配平下列反應的離子方程式：________。
【答案】
(1) A E
(2)冷凝未反應的水蒸氣
(3)乙
(4) 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(5)固體中大量未反應的鐵粉將Fe3+還原為Fe2+ 4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O
(6) 2Fe2++3ClO- +10OH-= 4FeO+3Cl- +5H2O
【分析】裝置A用來產生水蒸氣，B為鐵粉和水蒸氣反應裝置，裝置C的作用是冷凝大部分未反應的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過堿石灰吸收。裝置E中氧化銅，可用來檢驗B裝置反應產生的H2，由于氫氣的密度比空氣小，應采用向下排空氣法收集，因此E處的裝置可以用乙代替，據此分析解答。
【解析】（1）B中生成氫氣，氫氣為可燃性氣體，與空氣混合加熱容易發生爆炸，故A、B兩個裝置中應先點燃A處的酒精(噴)燈，排凈裝置中空氣；反應結束時，應先熄滅E處酒精燈，以防發生倒吸。
（2）裝置C的作用是冷凝大部分未反應的水蒸氣，剩余小部分水蒸氣可通過堿石灰吸收。
（3）E處的裝置發生氫氣還原氧化銅，氫氣的密度比空氣小，應采用向下排空氣法收集，因此E處的裝置可以用乙代替。
（4）B裝置硬質玻璃管中，還原性鐵粉和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
（5）B裝置固體物質含Fe3O4和過量鐵粉，加足量稀鹽酸溶解過程中，鐵粉將 Fe3+還原為Fe2+，使得溶液X中不含Fe3+，因而往溶液中加入少量KSCN溶液，無明顯現象；放置一段時間后，溶液中的Fe2+被氧氣氧化為Fe3+，反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O，生成的Fe3+與SCN-結合顯紅色。
（6）Fe3+~FeO，鐵元素化合價+3→+6，升高3價，ClO- ~Cl-，氯元素化合價+1→-1，降低2價，根據升降總數相等，Fe3+、FeO前配2，ClO-、Cl-前配3，根據電荷守恒，等式左邊少負電荷，則左邊補OH-，根據H元素守恒，右邊補H2O，配平后可得離子方程式為2Fe2++3ClO- +10OH-= 4FeO+3Cl- +5H2O。銜接點11 鐵及其氧化物
初中要求 了解鐵和氧化鐵的化學性質、生鐵的冶煉方法。
高中要求 1.了解單質鐵、鐵的氧化物的性質及用途； 2.通過探究實驗，認識鐵單質與水蒸氣反應的條件； 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學性質。
回顧一、鐵的化學性質
1. 與氧氣反應：
原理：3Fe+2O2Fe3O4
現象：劇烈燃燒，火星四射,放出大量的熱，生成黑色固體
2. 與酸的反應：
原理：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
現象：反應緩慢，有少量氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色
3. 與某些鹽反應：
原理：Fe+CuSO4 =Cu+FeSO4
現象：鐵表面有紅色固體產生，溶液由藍色逐漸變為淺綠色。
回顧二、置換反應
1．定義：
一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應是置換反應。
2. 表達式：
A+BC→B+AC
3. 置換反應常見類型：
置換反應
新知一、鐵的單質
1．存在
A、游離態 隕鐵中的鐵以單質形態存在
B、化合態 以＋2價和＋3價化合物的形態存在
2．物理性質
純凈的鐵是光亮的銀白色金屬，密度較大，熔點為1 538 ℃。純鐵的抗腐蝕能力很強，具有良好的延展性和導熱性，導電性比銅、鋁差，能被磁鐵吸引。
3. 化學性質
鐵元素性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為+2價和+3價。一般來說，鐵單質與弱氧化劑反應，產生+2價鐵；與強氧化劑反應產生+3價鐵。
（1）與非金屬單質反應
非金屬單質 化學反應方程式或現象
O2 3Fe+2O2 Fe3O4(劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體）
Cl2 2Fe+3Cl2 FeCl3（產生棕褐色煙）
S Fe+S FeS（生成黑色固體）
【歸納總結】
①Cl2將Fe氧化至最高價，即使加入過量的鐵粉參加反應也不會生成+2價的Fe;
②Fe與硫蒸汽反應，Fe被氧化成+2價，生成的是FeS，而不是+3價；Fe與碘蒸汽反應生成的是FeI2而不是FeI3 ；
③K、Ca、Na等活潑金屬在空氣中易被氧化，生成的氧化物會與空氣中的CO2、水蒸氣等繼續反應；Mg、A1與氧氣反應生成致密的氧化膜，能保護內層金屬；Fe形成的氧化物疏松，不能保護內層的鐵，形成鐵銹(Fe2O3·xH2O);銅在空氣中形成銅綠[Cu2(OH)2CO3]。
（2）與H2O反應
常溫下，鐵與H2O不反應。高溫下，鐵與水蒸氣發生反應。
實驗裝置
操作及現象 用火柴點燃肥皂泡，聽到爆鳴聲，反應后試管內固體仍為黑色
實驗結論 紅熱的鐵能與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
【歸納總結】
①試管中濕棉花的作用是加熱時產生水蒸氣與鐵粉反應。
②若用火柴點燃肥皂泡，可能發生的現象是聽到爆鳴聲。
③該反應體現鐵單質具有還原性。
④Fe與H2O的反應：Fe不與冷水、熱水反應，在常溫下Fe暴露在空氣中產生鐵銹(Fe2O3·xH2O)；Fe與水蒸氣在高溫時反應生成的是Fe3O4而不是Fe2O3。
（3）與酸反應
酸 離子方程式或現象
稀H2SO4、HCl Fe+2H+Fe2++H2↑
稀HNO3 Fe不足 Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
Fe過量 3Fe+8H++2NO3-=Fe2++2NO↑+4H2O
濃HNO3、濃H2SO4 常溫下鈍化
【易錯點撥】
①鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時，表面會生成一層致密的氧化膜，化學上稱之為鈍化。鐵的鈍化是化學變化，而非物理變化。鈍化條件——室溫，如加熱鐵是可以反應的。
②在鐵與稀HNO3反應時，應考慮哪種物質過量然后再根據兩種物質的量分析討論判斷，根據方程式：HNO3過量：Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； Fe過量：Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
（4）與鹽反應：
鐵與硫酸銅溶液反應：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
鐵與硫酸鐵溶液反應：Fe+2Fe3+=3Fe2+
新知二、鐵的氧化物
1.性質比較
氧化物 氧化亞鐵 氧化鐵(鐵紅) 四氧化三鐵
化學式 FeO Fe2O3 Fe3O4
顏色狀態 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色固體
鐵的價態 ＋2 ＋3 ＋2、＋3
溶解性 都不溶于水，但都能溶于酸溶液
化學性質 都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，生成相應的鹽和水
都具有氧化性，都能被CO、H2、Al等還原為鐵單質
FeO不穩定，在空氣中加熱生成穩定的Fe3O4
【特別提醒】
①Fe3O4的組成可用FeO·Fe2O3表示，但不代表Fe3O4是由FeO和Fe2O3組成的混合物，Fe3O4有固定的組成，是一種純凈物。
②由于Fe3O4與非氧化性酸反應，生成鐵鹽和亞鐵鹽，故Fe3O4不屬于堿性氧化物，而FeO、Fe2O3屬于堿性氧化物。
③穩定性：FeO不穩定，Fe2O3和Fe3O4很穩定。
2.典型反應
(1)分別寫出鹽酸與下列鐵的氧化物反應的離子方程式：
①氧化亞鐵：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
②氧化鐵：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
③磁性氧化鐵：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。
(2)氧化鐵與鋁粉在高溫下可發生鋁熱反應，其化學方程式為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，該反應常用于焊接鋼軌，它體現了氧化鐵的氧化性。
新知三、鐵的氫氧化物
1．物理性質
化學式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、態 白色固體 紅褐色固體
溶解性 難溶于水 難溶于水
2．化學性質
①穩定性
Fe(OH)2：不穩定，在空氣中易被氧化成Fe(OH)2，反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4 Fe(OH)3，現象為白色固體變成灰綠色，最終變為紅褐色。
Fe(OH)3：不穩定，受熱易分解，化學方程式為2 Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。
②堿性
Fe(OH)2屬于二元弱堿，Fe(OH)3屬于三元弱堿，與非氧化性強酸反應的離子方程式分別為Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
3. Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備
分別由可溶性的亞鐵鹽和鐵鹽與堿反應制得，離子方程式分別為Fe2＋＋2OH－=== Fe(OH)2↓；Fe3＋＋3OH－=== Fe(OH)3↓。
1．（2023秋·天津河西·高一天津市海河中學校考期末）下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是
A．灼熱的Fe與Cl2反應生成FeCl2
B．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到純凈的Fe(OH)2沉淀
D．鐵與水蒸氣在高溫下反應的產物為Fe3O4和H2
2．（2023秋·河北邢臺·高一邢臺市第二中學校考期末）常溫下，Fe與水不發生反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應，如圖是模擬該反應的裝置，下列說法錯誤的是
A．實驗開始時應先點燃b處酒精燈，再點燃a處酒精燈
B．干燥管中裝的可以是堿石灰，用來干燥氫氣
C．在反應中生成22.4L(標準狀況下)氫氣，轉移電子數為2NA
D．收集氫氣時使用的是向下排空氣法
3．（2023秋·江西宜春·高一江西省豐城中學校考期末）下列說法中正確的是
A．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱生成紅棕色粉末
B．向熱氫氧化鈉溶液中滴加飽和FeCl3溶液，制備Fe(OH)3膠體
C．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗稱鐵紅，常用于制作紅色油漆和涂料
D．工業上曾經通過反應：3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生產金屬鈉，該反應利用的原理是鐵的還原性比鈉強
4．（2023秋·北京西城·高一北京八中校考期末）某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗，并研究反應后硬質試管中黑色固體物質的成分。下列說法正確的是
A．觀察到肥皂水中產生氣泡說明該反應中已經有氫氣生成
B．向反應后的固體加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加KSCN溶液后不變紅色，說明沒有生成Fe3O4
C．向反應后的固體加入稀硫酸使其完全溶解，若滴加鐵氰化鉀溶液后出現藍色沉淀，說明鐵粉未完全反應
D．排除氧氣干擾的條件下，將反應后的固體用稀硫酸溶解，若滴加KSCN溶液后變紅色，說明黑色固體中可能有Fe3O4
5．（2023·河南許昌·高一期末）某廢舊金屬材料中主要含Fe、Cu、Al、Fe2O3、FeO、A12O3、CuO等，現利用下列工藝流程回收部分金屬及金屬化合物：
已知：綠礬為FeSO4 7H2O。下列說法中錯誤的是
A．焙燒過程中金屬單質轉化成了對應的氧化物
B．操作I使用到的玻璃儀器有玻璃棒、小燒杯和漏斗
C．酸浸2發生的反應為Fe+Cu2+=Fe2++Cu
D．操作III的方法是蒸發濃縮、冷卻結晶
6．（2022年四川省巴中市巴州區期末）物質分類與轉化是學習化學的重要方法，如圖為鐵及其化合物的“價一類”二維圖，請回答：
（1）填寫二維圖中缺失的類別A___________和化學式B___________，物質B的顏色為___________。
（2）利用下述反應可實現轉化①：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O，用單線橋法標注電子轉移情況______________________________________________________________，并指明氧化劑：___________(填化學式)。
（3）結合二維圖中信息推測在轉化②中FeO42－表現的性質為_________(填“還原性”或“氧化性”)。
（4）向FeCl2溶液試管底部加入NaOH溶液，放置一段時間后。觀察到的實驗現象為___________________________________________________________________________________。
1．（2023年北京清華大學附中期末）常溫下，下列溶液可用鐵質容器盛裝的是
A．稀硝酸 B．稀硫酸 C．濃硝酸 D．濃鹽酸
2．（2022年貴州省銅仁市期末）我國科學家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國發現號航天飛機升入太空，開始了探索宇宙中是否存在“反物質”和“暗物質"的研究工作。根據所學的知識推測制造阿爾法磁譜儀核心部件的材料是
A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4
3．（2023年四川省達州市期末）實驗室可用圖裝置制備Fe(OH)2。下列說法不正確的是
A．配制NaOH溶液和FeSO4溶液的蒸餾水要提前煮沸
B．實驗前可在FeSO4溶液上面加一層煤油
C．得到的Fe(OH)2為紅褐色固體
D．實驗結束后的膠頭滴管，要先用鹽酸浸泡，再用水洗
4．（2023年北京市西城區期末）紅熱的鐵與水蒸氣反應，產物是
A．FeO、H2 B．Fe2O3、H2 C．Fe3O4、H2 D．Fe(OH)3、H2
5．（2023年河南省洛陽市期末）下列物質中，在一定條件下與鐵反應，且鐵元素的化合價能變為＋3價的是
A．氯化鐵溶液 B．硫酸銅溶液 C．氯氣 D．稀鹽酸
6．（2023年河北省保定市期末）某實驗興趣小組同學采用如圖所示裝置制備Fe(OH)2，下列說法錯誤的是
A．實驗開始前，應檢查裝置氣密性
B．氣體a的主要成分為氫氣
C．為了制備較純的Fe(OH)2，應打開K1，關閉K2，將裝置內的氣體盡可能趕出去
D．盛裝稀鹽酸的儀器使用前要檢查是否漏液
7．（2023秋·山東菏澤·高一統考期末）利用下列裝置(夾持裝置省略)進行實驗，能達到實驗目的的是
A．制備干燥純凈的 B．驗證鐵與水蒸氣能發生反應 C．檢驗溶液是否變質 D．測定新制氯水的
A．A B．B C．C D．D
8．（2023秋·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學校考期末）下列關于鐵的性質的描述中，不正確的是
A．具有還原性，易被氧化 B．高溫下能與水蒸氣反應產生氫氣
C．能在氯氣中燃燒產生棕黃色的煙 D．鐵的氧化物均能溶于水且與水發生反應
9．（2023秋·四川成都·高一成都七中校考期末）向氧化鐵、氧化銅、鐵、銅的混合粉末中加入過量的稀鹽酸，充分反應后，仍有紅色粉末存在，則關于溶液中陽離子的判斷正確的是
A．只有和 B．一定有、，可能有
C．一定有，可能有 D．只有
10．（2023秋·吉林·高一統考期末）富脂食品密封保存往往需要在包裝袋內裝一小包脫氧劑(有效成分是還原鐵粉)，某小組為探究脫氧劑中鐵粉是否變質，取少量樣品溶于稀鹽酸，再進行下列實驗，下列有關實驗現象和結論的說法錯誤的是
A．若加鹽酸時有氣體產生，不能證明脫氧劑未變質
B．若滴加KSCN溶液，無明顯變化，再滴加氯水顯血紅色，則證明脫氧劑未變質
C．若滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，則證明脫氧劑已變質
D．若加入銅粉充分反應后，溶液呈藍色，則證明脫氧劑已變質
11．（2023秋·廣東潮州·高一統考期末）下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是
A．鐵在氯氣中燃燒如果鐵過量會生成
B．紅熱的鐵絲與水蒸氣反應，得到的含鐵化合物是四氧化三鐵
C．鐵的化學性質比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態存在
D．鐵在純氧中燃燒或在氯氣中燃燒所得產物鐵元素的化合價均為＋3價
12．（2023秋·新疆昌吉·高一新疆昌吉回族自治州第二中學校考期末）下列有關鐵、鐵礦石與鐵的氧化物的說法正確的是
A．在自然界中，不可能有游離態的鐵存在
B．赤鐵礦的主要成分是Fe2O3，磁鐵礦的主要成分是Fe3O4，Fe2O3俗稱鐵紅
C．FeO不穩定，在空氣中加熱迅速被氧化成Fe2O3
D．鐵的氧化物能與酸反應生成鹽和水，因此Fe3O4、Fe2O3、FeO都是堿性氧化物
13．(2023桂林高一檢測)下列各項物質間的轉化不能通過反應一步完成的是
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
14．(2023上海高一檢測)下列有關鐵的氫氧化物的說法中，錯誤的是
A．Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩定，在空氣中易被氧化為紅褐色固體
B．Fe(OH)2具有還原性，在空氣中易被氧化為Fe(OH)3
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不穩定性，受熱能分解
D．Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能產生丁達爾效應
15. （2023北京北師大實驗中學高一期末）下列物質放置在空氣中，因發生氧化還原反應而變質的是
A． B． C． D．
16. （2023江西省宜春豐城中學高一期末）下列說法中正確的是
A．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱生成紅棕色粉末
B．向熱氫氧化鈉溶液中滴加飽和FeCl3溶液，制備Fe(OH)膠體
C．赤鐵礦主要成分是Fe2O3，Fe2O3俗稱鐵紅，常用于制作紅色油漆和涂料
D．工業上曾經通過反應：3Fe+4 NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑生產金屬鈉，該反應利用的原理是鐵的還原性比鈉強
17. (2023海南中學高一質檢)等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定條件下充分反應，則在相同的條件下，產生氫氣的體積比是
A．1∶1 B．3∶4 C．2∶3 D．4∶3
18. (2023聊城一中高一期末)下列實驗設計及其對應的離子方程式均正確的是
A．把鐵片插入CuSO4溶液中，驗證古代濕法冶銅：2Fe＋3Cu2＋===2Fe3＋＋3Cu
B．某溶液中滴入KSCN溶液顯紅色，說明含Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
C．FeCl3溶液中加入銅粉：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋
D．若要求用兩種單質和一種溶液來測定Zn、Cu、Ag三種金屬的活動性順序，可用Zn、Cu和AgNO3溶液反應：Zn＋2Ag＋===Zn2＋＋2Ag
19. (2023山西運城高中聯合體段考)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是
A．加入KSCN溶液一定不變紅色
B．溶液中一定含Fe2＋
C．溶液中一定含Cu2＋
D．剩余固體中一定含Cu
20. (2023云南峨山彝族自治縣第一中學高一月考)下列反應中有三價鐵生成的是( )
①鐵絲在空氣中生銹 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③將鐵片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空氣中 ⑤向FeSO4溶液中滴加雙氧水 ⑥高溫下鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
21. （2023北京西城北京八中高一期末）用廢鐵屑制備磁性膠體粒子，制備過程如下：
下列說法不正確的是
A．加稀H2SO4是為了使鐵溶解生成FeSO4
B．通入N2是為了防止空氣中的O2氧化Fe2+
C．加適量的H2O2是為了將部分Fe2+氧化為Fe3+
D．溶液A中Fe2+和Fe3+的濃度比為2∶1
22. （2023北京匯文中學高一期末）下列“推理或結論”與“實驗操作及現象”相符的一組是
選項 實驗操作及現象 推理或結論
A 向某固體中加入稀鹽酸，產生氣泡 該固體一定是碳酸鹽
B 鐵粉加入CuSO4溶液中，析出紅色固體 氧化性：Fe2+＞Cu2+
C 向某溶液中通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液變紅 該溶液中一定含有Fe2+
D 向FeCl3溶液中加入淀粉碘化鉀溶液，溶液變藍 氧化性Fe3+＞I2
23. (2023云南峨山彝族自治縣第一中學高一月考)下列反應中有三價鐵生成的是( )
①鐵絲在空氣中生銹 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③將鐵片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空氣中 ⑤向FeSO4溶液中滴加雙氧水 ⑥高溫下鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤⑥ D．全部
24. （2023天津河西海河中學高一期末）下列有關鐵及其化合物的說法中正確的是
A．灼熱的Fe與Cl2反應生成FeCl2
B．FeO是一種黑色粉末，不穩定，在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到純凈的Fe(OH)2沉淀
D．鐵與水蒸氣在高溫下反應的產物為Fe3O4和H2
25. (2023北京師大附中高一月考)打印機使用的墨粉中含有Fe3O4。將FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液按一定比例混合，再加入一定量的NaOH溶液，水浴加熱，可制得Fe3O4，反應如下：____Fe2＋＋____Fe3＋＋____OH－===____Fe3O4↓＋____H2O，下列分析不正確的是(　　)
A．Fe3O4具有磁性
B．反應中，Fe2＋是還原劑，Fe3＋是氧化劑
C．從左至右，反應中各物質的化學計量數依次為1、2、8、1、4
D．Fe3O4可與鹽酸反應生成Fe2＋和Fe3＋，所得兩種離子的物質的量之比為1∶2
26. （2023上海寶山上海交大附中高一期末）向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，發生反應：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，下列關于該反應說法錯誤的是
A．氧化性：Cl2>Fe3+
B．參加反應的Fe2+與Cl2的物質的量之比為1：1
C．還原性：Fe2+D．被氧化的Br-占Br-總量的一半
27. （2023河北邢臺市第二中學高一期末）常溫下，Fe與水不發生反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應，如圖是模擬該反應的裝置，下列說法錯誤的是
A．實驗開始時應先點燃b處酒精燈，再點燃a處酒精燈
B．干燥管中裝的可以是堿石灰，用來干燥氫氣
C．在反應中生成22.4L(標準狀況下)氫氣，轉移電子數為2NA
D．收集氫氣時使用的是向下排空氣法
28. （2023年北京市通州區期末）某同學探究鐵與水蒸氣的反應，進行了如下實驗：
下列說法中不正確的是
A．點燃酒精燈的順序是先a后b
B．濕棉花的作用是提供水蒸氣
C．由肥皂液冒氣泡證明鐵與水蒸氣發生了反應
D．不能用磁鐵將鐵粉從反應后的固體中分離出來
29. (2023屆江蘇省南京市江寧區期中)用廢鐵屑[主要成分為Fe和鐵銹(Fe2O3)，還含有C等難溶于酸的雜質]為原料制備Fe2O3的一種實驗流程如下：
下列與流程相關的裝置或操作正確且能達到實驗目的的是
A．可在裝置甲中進行“酸浸”操作
B．按圖乙所示操作配制“酸浸”所需的3 mol·L－1 H2SO4溶液
C．用裝置丙過濾“酸浸”后所得懸濁液
D．用裝置丁灼燒Fe(OH)3固體制Fe2O3
30．（2023年湖北省襄陽市期末）紅熱的鐵與水蒸氣反應及其部分產物的驗證實驗裝置如圖所示，夾持裝置已略去，下列有關該實驗的說法錯誤的是
A．濃硫酸的作用是干燥生成的氣體
B．實驗過程中，可觀察到盛有氧化銅的硬質玻璃管中固體顏色由紅色變為黑色
C．實驗過程中，干燥管中無水硫酸銅由白色變為藍色，是由于氫氣與氧化銅反應生成的水使其變藍
D．該實驗中涉及的反應不一定均為氧化還原反應
31．（2023年河南省洛陽市期末）下列離子方程式中，正確的是
A．鐵與鹽酸反應：2Fe＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2↑
B．氯氣與氯化亞鐵溶液反應：2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3
C．氯化鐵溶液與鐵反應：Fe3＋＋Fe＝2Fe2＋
D．氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應：Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓
32．（2023年湖北省襄陽市期末）某實驗興趣小組同學采用如圖所示裝置制備Fe(OH)2，下列說法錯誤的是
A．實驗開始前，應檢查裝置氣密性
B．氣體a的主要成分為氫氣
C．為了制備較純的Fe(OH)2，應打開K1，關閉K2，將裝置內的氣體盡可能趕出去
D．盛裝稀鹽酸的儀器使用前要檢查是否漏液
33．（2022年安徽省蕪湖市期末）如圖是鐵與水蒸氣反應的實驗裝置。在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨(石棉絨是耐高溫材料，與水、鐵不反應)的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下鐵與水蒸氣反應的實驗。
（1）已知該實驗反應的反應方程式為：Fe＋H2OFe3O4＋H2(請配平)_______________________________________。
（2）儀器a的名稱是___________。
（3）某同學為了研究一定時間內鐵粉的轉化率，設計了如下實驗：準確稱量一定質量的鐵粉進行反應，測量反應后生成氣體的體積，計算鐵粉的轉化率。
①該同學應該先點燃_____(填“A”或“B”)處的酒精燈(或酒精噴燈)，測量氣體體積不可以選用上圖中______(填“甲”“乙”或“丙”)裝置。
②稱取5.6 g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應一段時間。若測出的氣體體積在標準狀況下為0.448 L，則鐵粉的轉化率為_________。
（4）將硬質玻璃管中反應后的固體混合物全部取出置于燒杯中，加入足量的鹽酸溶解并過濾，為探究反應后溶液中可能的陽離子，小林同學進行如下實驗，請你將下表補充完整(已知：含Fe3＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液會變紅色，而Fe2＋溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色)：
步驟 現象 解釋(用離子方程式表示) 結論
Ⅰ．取樣，滴加KSCN溶液 溶液不變紅色 ①Fe3O4＋8H＋＝Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O ②____________ Ⅲ．反應后的溶液中陽離子為___________
Ⅱ．取樣，滴加NaOH溶液 剛開始無明顯現象，一段時間后先出現白色沉淀，迅速變為灰綠色，最終變為紅褐色 ①________________ ②Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓ ③4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
34.（2023吉林高一期末）某小組同學分別探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性質。
I.探究FeCl2溶液的性質。
(1)預測FeCl2具有還原性，預測依據是_______，因此可以與酸性KMnO4溶液反應。
(2)進行如下實驗操作：
序號 操作
i 滴加NaOH溶液
ii 加入少量鋅粉
iii 滴加酸性KMnO4溶液
①i中的現象是_______。
②i中反應的化學方程式是_______。
③iii中的現象是_______。
(3)某同學認為iii中現象并不能證明Fe2+具有還原性，他的理由有二：①將酸性高錳酸鉀稀釋也可能產生該現象；②_______。
II.探究FeCl3溶液的性質。
小組同學進行如下實驗操作并觀察到對應現象：
操作
現象 溶液由棕黃色變為淺綠色 無明顯現象 溶液變為紅色，而后紅色褪去
(4)vi中滴加氯水過程中，氯水反應的離子方程式是_______。
III.小組同學探究vi中褪色原因，提出兩種假設：a.鐵離子被氧化，b.SCN-被氧化。
(5)分別向褪色后的溶液中滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴，觀察到_______現象，得出結論：假設b成立。
(6)進一步預測SCN-可能被轉化為SO，通過實驗驗證了該預測，寫出實驗操作及現象_______。
35．（2023秋·云南大理·高一校考期末）為探究鐵和鐵的化合物的一些化學性質，某學生實驗小組設計了以下實驗。
(1)高溫下，讓鐵粉與水蒸氣反應，見題圖。試管中發生反應的化學方程式是___________，其中___________為氧化劑。
(2)根據圖回答問題
①往A、B溶液中分別滴入幾滴KSCN溶液，溶液的顏色A___________、B___________。
②寫出上述過程中有關反應的化學方程式：
Fe2O3→A___________；A→B___________。
③B→C可看到的現象是___________。
④將A的飽和溶液滴入沸水中并不斷加熱，可制得___________膠體；當光束通過該膠體時，可看到一條光亮的“通路”，這種現象稱為___________效應。
36．（2023秋·浙江金華·高一統考期末）鐵常見的化合價有0、+2、+3，某化學興趣小組利用如圖裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并檢驗產物，請回答下列問題：
(1) A、B、E三個裝置中應先點燃_________處的酒精(噴)燈，反應結束時，應先熄滅_________處的酒精(噴)燈。
(2)裝置C的作用是_________。
(3)E處的裝置可以用_________(填“甲”或“乙”)代替；實驗時應先將螺旋狀銅絲加熱，變黑后再趁熱迅速伸入該裝置中。
(4)B裝置硬質玻璃管中發生反應的化學方程式為_________。
(5)反應結束后，取B裝置硬質玻璃管中的固體物質，用足量稀鹽酸溶解得溶液X，向溶液X中加入少量KSCN溶液，無明顯現象，請解釋原因_________。放置一段時間后，溶液呈現淺紅色，請用離子方程式表示該變化的原因_________。
(6)堿性環境下Fe3+與強氧化劑作用可以生成FeO，完成并配平下列反應的離子方程式：________。

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